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- 2021-05-10 发布
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专题六 浮 力
一、知识要点
1、浮力
(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对它向上的托力,这个力叫做浮力。
(2)方向:浮力的方向总是竖直向上的。
2、浮力的产生原因
浮力的产生原因是液体(或气体)对物体向上和向下的压力之差,
3、阿基米德定律
浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于被物体排开的液体所受的重力,其表达式为G排=m排g=ρ液gV排。
4、物体浮沉的条件
浸在液体中的物体的浮和沉,决定于它所受的重力和浮力的合力的情况,即F浮-G的取值情况。
(1)当F浮>G,物体就会上浮。
(2)当F浮<G,物体就会下沉。
(3)当F浮=G,物体呈漂浮状态或者悬浮状态(即可停留在液体内任何深度的地方)
6、物体沉浮条件的应用
(1)密度计:密度计是测液体密度的仪器,它是利用物体漂浮在液面上的条件F浮=G来工作的。(密度计的刻度是不均匀的,上面疏,下面密;零刻度线在上方,从上到下刻度值依次增大)
(2)潜水艇:潜水艇的上浮和下沉是靠改变自身重力来实现的(进水/排水)
(3)气球、气艇:气球和气艇的气囊内充满密度比空气小的气体,这样气球和气艇的总重力小于它所受的浮力,因而上升;降落时放掉部分气体,受到的浮力小于重力时,就落回到地面上。
二、典型例题
1、一空心密闭金属球体,恰可悬浮在热油之中,当热油冷却后,金属球将( )
A.仍悬浮 B.下沉 C.上浮 D.无法确定
2、由不同材料制成的体积相同的四个实心小球,图6-1所示它们投入水中后静止不动的情况,由此可知它们受重力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3、杯中盛有清水,一长方形木块漂浮于水面上,其下面用一细线系住一实心铁球,那么( )
A.木块受到的浮力与它排开水的重力不相等
B.铁球受到的浮力与它排开水的重力不相等
C.若细线断开,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中的水面升高
D.若细线断开,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中的水面降低
4、月球上的g值约为地球上的g值的,在地球上一个物体浮在一杯水中时,有的体积露出水面,如果将水杯及所浮物体一起搬到月球上去,那么这个物体( )
A.仍有的体积露出水面,但所受的浮力减小
B.仍有的体积露出水面,所受的浮力不变
C.由于物重减小,所以露出水面的体积将增加
D.由于排开水重减小,所以物体将沉到杯底
5、在1998年的抗洪救灾中,大堤上的许多人都穿着厚厚的背心,这种背心的主要作用是( )
A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒
B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用
C.不同的背心反射不同颜色的光,以便于分别
D.以上说法均不对
6、如图6-3所示,在一块长方体的泡沫塑料上用细线缚着一块鹅卵石,使它漂浮在玻璃缸内的水面上,这时泡沫塑料恰好露出一半体积,玻璃缸的水面在刚壁的A处,现将泡沫塑料和鹅卵石翻个身,使鹅卵石在泡沫塑料的下面,并将其放入原来的玻璃缸水中,当它平衡时,玻璃缸中水面的位置是( )
A.在a处以上 B.在a处以下 C.仍在a处 D.条件不足,无法确定
*7、一硬质木块轻放入盛满水的杯中静止时,溢出90g水,当轻放入盛满酒精的杯中静止时,溢出了80g酒精,则木块的密度为( )
A.0.8×103kg/m3 B.0.89×103kg/m3 C.0.9×103kg/m3 D.无法确定
*8、质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们都放入水中,如图6-5所示,静止时两小球所受的浮力之比F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为( )
9、有一个放化肥的空塑料袋,用测力计测出其重为G,在大气压下充入空气,并扎紧袋口,用同一测力计测重,若袋内的空气重为G',则第二次测力计的读数为( )
A.G-G' B.G+G' C.G D.G'
10、如图6-8所示,A、B两物体分别放在甲、乙两种不同液体中,物体A下沉,物体B浮在液面上,则物体密度ρA和ρB,液体密度ρ甲和ρ乙,其大小关系不可能是( )
A.ρA>ρB,ρ甲<ρ乙 B.ρA<ρB,ρ甲>ρ乙
C.ρA<ρB,ρ甲<ρ乙 D.ρA>ρB,ρ甲>ρ乙
11
、测定血液的密度不用比重计(因为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法,先在几个玻璃管内分别装入不同浓度、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个试管中滴入一滴血液,分析人员只需看到哪一个管中的血液悬浮,就能判断血液的密度,其根据是( )
A.帕斯卡定律
B.液体内同一深度向各个方向压强相等
C.物体沉浮的条件
D.血滴上部所受硫酸铜的压强等于下部所受的硫酸铜溶液的压强
12、如图6-9所示,取一只塑料瓶减去底部,瓶颈截面的直径小于乒乓球的直径,把一只乒乓球放在里面,从上面倒入水,只见少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,但乒乓球不上浮,这是因为_________________;如果用手堵住下部流水处,立即见到乒乓球浮起,这是因为_____________________________________。
13、儿童练习游泳时穿的一种救生衣,实质是将泡沫塑料包缝在背心上,使用时,穿上这种救生衣,泡沫塑料位于人的胸部,为确保安全,人的头部必须露出水面,儿童的体重约为300N,人的密度为1.06×103kg/m3,人的头部约占人整个身体体积的,泡沫塑料的密度为10kg/m3,则此儿童所需的救生衣的最小体积为_____________。
14、如图6-11所示,在一木块上方放一个质量为100g的金属块时,木块刚好全部浸没在水中,若将金属块取走后,则木块露出水面的体积为__________。
15、某地质勘测队将设备装在木筏上过河,若不载货物,人和木筏共重为G,木筏露出水面的体积是木筏总体积的,则此木筏的载货重至多为___________。
16、质量为m0,密度为ρ0的物体,在密度为ρ的液体中匀速下降,液体对物体的阻力是
_________________。
17、北京气象台每天四次放出气象探空气球,气球所载的仪器及球皮的总质量为2.7㎏,球内充满氢气,已知氢气的密度为0.09kg/m3,空气的密度为1.29kg/m3,为了使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为____________m3。
18、一个重为0.98N的密度计,若它的刻度A和刻度B分别表示密度为1.0×103kg/m3和8×103kg/m3,则该密度计A、B之间这部分体积的大小为_________㎝³。
19、一杯水中装有冰水混合物,当冰完全熔解后,杯中水面的高度将_______;杯中水面的木板上放一石块,石块掉入水中被水淹没后,水面的高度将_________。
20、如图6-13所示,一木块浮在水面上,若将一块质量为6.8㎏的铁块A加在这木块上时,刚好使木块浸没了;现若将另一块未知质量的铁块B用细线与该木块捆在一起时,木块和铁块也刚好浸没。求铁块B的质量。
21、马铃薯中淀粉的百分率与它的密度有关,其密度越大,所含淀粉的百分率就越高,具体关系如下表格所示:
马铃薯密度(g/cm³)
1.08
1.10
1.12
1.14
1.15
所含淀粉的百分率(%)
14
18
22.5
26.5
29
以马铃薯为原料的淀粉厂收购员在选购马铃薯时,总是先把洗干净的样品称一称,然后再将这些样品放在水中称一称,两次称量的差值的数值越小,他评的收购价就越高,请说明他的依据和道理。
22、一个物体重2N,浸没在水中称重为1.75N,浸没在某种液体中称重为1.8N,求物体的密度和这种液体的密度。
23、一木块浮在水面上,露出水面的体积为,把露出部分截去,原水下部分又有18㎝³露出水面,这木块原来的体积为多大?密度是多少?
24、一物体挂于弹簧测力计下,在空气中时,弹簧测力计的示数为19.6N,将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为9.8N,将物体浸没在某种油中,弹簧测力计的示数为11.76N,试求:(1)物体的密度;(2)油的密度。
25、一密度计放入水中时,露出水面的长度为2cm,放入密度为1.8×103kg/m3的硫酸中,露出液面的长度为10cm;放入密度未知的某种液体时,露出液面的长度为6㎝,求这种液体的密度。(密度计上带有刻度的部分是粗细均匀的)